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Estudios de cómo las personas aprenden a resolver acertijos.

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Me gustaría construir un modelo cognitivo que sea capaz de aprender a resolver un rompecabezas complejo como la torre de Hanoi basado en una retroalimentación limitada (conjunto de movimientos válidos, más cerca de la meta, más lejos de la meta). Encontré algunas referencias para aprender la Torre de Hanoi y el desempeño de los esquizofrénicos, pero me preguntaba si había un nombre en particular para el tipo de aprendizaje que estoy buscando (¿aprendizaje avanzado por refuerzo?) Y si hay más estudios sobre cómo la gente aprende este tipo de rompecabezas.


No estoy seguro de si esto es lo que está buscando, pero el gran término general en la literatura para acertijos como la Torre de Hanoi esresolución de problemas.

Una búsqueda en Google Académico de "torre de hanoi" y "resolución de problemas" genera ~ 5000 resultados. Otro acertijo relacionado es la Torre de Londres, y esa búsqueda académica genera ~ 5000 adicionales.


Referencias

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1Aprendizaje: de la especulación a la ciencia

La esencia de la materia, los orígenes del universo, la naturaleza de la mente humana ... estas son las preguntas profundas que han atraído a los pensadores a lo largo de los siglos. Hasta hace muy poco, comprender la mente y el pensamiento y el pensamiento y el aprendizaje que la mente hace posible era una búsqueda difícil de alcanzar, en parte debido a la falta de poderosas herramientas de investigación. Hoy en día, el mundo se encuentra en medio de un extraordinario flujo de trabajo científico sobre la mente y el cerebro, sobre los procesos de pensamiento y aprendizaje, sobre los procesos neuronales que ocurren durante el pensamiento y el aprendizaje, y sobre el desarrollo de la competencia.

La revolución en el estudio de la mente que se ha producido en las últimas tres o cuatro décadas tiene importantes implicaciones para la educación. Como ilustramos, se está enfocando una nueva teoría del aprendizaje que conduce a enfoques muy diferentes para el diseño del plan de estudios, la enseñanza y la evaluación de los que se encuentran a menudo en las escuelas de hoy. De igual importancia, el crecimiento de las investigaciones interdisciplinarias y los nuevos tipos de colaboraciones científicas han comenzado a hacer que el camino de la investigación básica a la práctica educativa sea algo más visible, si bien aún no fácil de recorrer. Hace treinta años, los educadores prestaban poca atención al trabajo de los científicos cognitivos, y los investigadores del incipiente campo de la ciencia cognitiva trabajaban lejos de las aulas. Hoy en día, los investigadores cognitivos pasan más tiempo trabajando con los maestros, probando y refinando sus teorías en aulas reales, donde pueden ver cómo los diferentes entornos e interacciones en el aula influyen en las aplicaciones de sus teorías.

Lo que quizás sea más sorprendente en la actualidad es la variedad de enfoques y técnicas de investigación que se han desarrollado y las formas en que la evidencia de muchas ramas diferentes de la ciencia está comenzando a converger. La historia que ahora podemos contar sobre el aprendizaje es mucho más rica que nunca y promete evolucionar dramáticamente en la próxima generación. Por ejemplo:

La investigación de la psicología cognitiva ha aumentado la comprensión de la naturaleza del desempeño competente y los principios de la organización del conocimiento que subyacen a las habilidades de las personas para resolver problemas en una amplia variedad de áreas, incluidas las matemáticas, la ciencia, la literatura, los estudios sociales y la historia.

Los investigadores del desarrollo han demostrado que los niños pequeños comprenden mucho sobre los principios básicos de la biología y la causalidad física, sobre el número, la narrativa y la intención personal, y que estas capacidades hacen posible la creación de planes de estudio innovadores que introducen conceptos importantes para el razonamiento avanzado en edades tempranas. .

La investigación sobre el aprendizaje y la transferencia ha descubierto principios importantes para estructurar las experiencias de aprendizaje que permiten a las personas usar lo que han aprendido en nuevos entornos.

El trabajo en psicología social, psicología cognitiva y antropología está dejando en claro que todo aprendizaje tiene lugar en entornos que tienen conjuntos particulares de normas y expectativas culturales y sociales y que estos entornos influyen en el aprendizaje y la transferencia de manera poderosa.

La neurociencia está comenzando a proporcionar evidencia de muchos principios del aprendizaje que han surgido de la investigación de laboratorio y está mostrando cómo el aprendizaje cambia la estructura física del cerebro y, con él, la organización funcional del cerebro.

Los estudios colaborativos del diseño y la evaluación de entornos de aprendizaje, entre psicólogos y educadores cognitivos y del desarrollo, están produciendo nuevos conocimientos sobre la naturaleza del aprendizaje y la enseñanza a medida que tiene lugar en una variedad de entornos. Además, los investigadores están descubriendo formas de aprender del "conocimiento de la práctica" que proviene de profesores exitosos que pueden compartir su experiencia.

Las tecnologías emergentes están llevando al desarrollo de muchas oportunidades nuevas para guiar y mejorar el aprendizaje que eran inimaginables incluso hace unos años.

Todos estos avances en el estudio del aprendizaje han llevado a una era de nueva relevancia de la ciencia para la práctica. En resumen, la inversión en investigación básica está dando sus frutos en aplicaciones prácticas. Estos avances en la comprensión de cómo aprenden los seres humanos tienen un significado particular a la luz de los cambios en lo que se espera de los sistemas educativos nacionales.

A principios del siglo XX, la educación se centró en la adquisición de habilidades de alfabetización: lectura, escritura y cálculo simples. No era la regla general de los sistemas educativos capacitar a las personas para que pensaran y leyeran críticamente, para que se expresaran de manera clara y persuasiva, para resolver problemas complejos en ciencias y matemáticas. Ahora, a finales de siglo, estos aspectos de la alta alfabetización son necesarios para casi todo el mundo para poder negociar con éxito las complejidades de la vida contemporánea. La habilidad exige

el trabajo ha aumentado drásticamente, al igual que la necesidad de que las organizaciones y los trabajadores cambien en respuesta a las presiones competitivas en el lugar de trabajo. La participación reflexiva en el proceso democrático también se ha vuelto cada vez más complicada a medida que el foco de atención se ha desplazado de las preocupaciones locales a las nacionales y mundiales.

Sobre todo, la información y el conocimiento están creciendo a un ritmo mucho más rápido que nunca en la historia de la humanidad. Como dijo sabiamente el premio Nobel Herbert Simon, el significado de "saber saber" ha pasado de ser capaz de recordar y repetir información a ser capaz de encontrarla y utilizarla (Simon, 1996). Más que nunca, la mera magnitud del conocimiento humano hace que su cobertura por la educación sea una imposibilidad, más bien, el objetivo de la educación se concibe mejor como ayudar a los estudiantes a desarrollar las herramientas intelectuales y las estrategias de aprendizaje necesarias para adquirir el conocimiento que permite a las personas pensar productivamente sobre la historia. ciencia y tecnología, fenómenos sociales, matemáticas y artes. La comprensión fundamental de las materias, incluida la forma de enmarcar y hacer preguntas significativas sobre diversas áreas temáticas, contribuye a que las personas y las personas tengan una comprensión más básica de los principios del aprendizaje que pueden ayudarlos a convertirse en aprendices autosuficientes y de por vida.

ENFOQUE: PERSONAS, ESCUELAS Y EL POTENCIAL DE APRENDER

La literatura científica sobre cognición, aprendizaje, desarrollo, cultura y cerebro es voluminosa. Tres decisiones organizativas, tomadas bastante temprano en el trabajo del comité, proporcionaron el marco para nuestro estudio y se reflejan en el contenido de este libro.

Primero, nos enfocamos principalmente en la investigación sobre el aprendizaje humano (aunque el estudio del aprendizaje animal proporciona información colateral importante), incluidos los nuevos desarrollos de la neurociencia.

En segundo lugar, nos enfocamos especialmente en la investigación del aprendizaje que tiene implicaciones para el diseño de entornos educativos formales, principalmente preescolares, desde jardín de infantes hasta escuelas secundarias (K & ndash12) y universidades.

En tercer lugar, y en relación con el segundo punto, nos centramos en la investigación que ayude a explorar la posibilidad de ayudar a todas las personas a alcanzar su máximo potencial.

Nuevas ideas sobre formas de facilitar el aprendizaje y sobre quién es más capaz de aprender pueden afectar poderosamente la calidad de vida de las personas. En diferentes momentos de la historia, los académicos se han preocupado de que los entornos educativos formales hayan sido mejores para seleccionar el talento que para desarrollarlo (ver, por ejemplo, Bloom, 1964). Muchas personas que tuvieron dificultades en la escuela podrían haber prosperado si las nuevas ideas sobre prácticas educativas efectivas hubieran estado disponibles. Además, dadas las nuevas prácticas de instrucción, incluso aquellos que

Los que obtuvieron buenos resultados en entornos educativos tradicionales podrían haber desarrollado habilidades, conocimientos y actitudes que hubieran mejorado significativamente sus logros.

La investigación sobre el aprendizaje sugiere que existen nuevas formas de presentar a los estudiantes materias tradicionales, como matemáticas, ciencias, historia y literatura, y que estos nuevos enfoques hacen posible que la mayoría de las personas desarrollen una comprensión profunda de materias importantes. Este comité está especialmente interesado en teorías y datos que son relevantes para el desarrollo de nuevas formas de presentar a los estudiantes materias tradicionales como matemáticas, ciencias, historia y literatura. Existe la esperanza de que los nuevos enfoques puedan hacer posible que la mayoría de las personas desarrollen una comprensión de moderada a profunda de temas importantes.

DESARROLLO DE LA CIENCIA DEL APRENDIZAJE

Este informe se basa en una investigación que se inició en la última parte del siglo XIX, la época de la historia en la que se realizaron intentos sistemáticos de estudiar la mente humana mediante métodos científicos. Antes, ese estudio era competencia de la filosofía y la teología. Algunos de los primeros trabajos más influyentes se realizaron en Leipzig en el laboratorio de Wilhelm Wundt, quien con sus colegas intentó someter la conciencia humana a un análisis preciso, principalmente pidiendo a los sujetos que reflexionaran sobre sus procesos de pensamiento a través de la introspección.

Hacia el cambio de siglo, estaba surgiendo una nueva escuela de conductismo. En reacción a la subjetividad inherente a la introspección, los conductistas sostuvieron que el estudio científico de la psicología debe restringirse al estudio de los comportamientos observables y las condiciones de estímulo que los controlan. Un artículo extremadamente influyente, publicado por John B. Watson en 1913, da una idea del credo conductista:

Todas las escuelas de psicología, excepto la del conductismo, afirman que la "conciencia" es el tema principal de la psicología. El conductismo, por el contrario, sostiene que el tema de la psicología humana es el comportamiento o las actividades del ser humano. El conductismo afirma que "conciencia" no es un concepto definible ni utilizable, sino que es simplemente otra palabra para el "alma" de tiempos más antiguos. Así, la vieja psicología está dominada por una especie de filosofía religiosa sutil (p. 1).

Basándose en la tradición empirista, los conductistas conceptualizaron el aprendizaje como un proceso de formación de conexiones entre estímulos y respuestas. Se suponía que la motivación para aprender estaba impulsada principalmente por impulsos, como el hambre, y la disponibilidad de fuerzas externas, como recompensas y castigos (por ejemplo, Thorndike, 1913 Skinner, 1950).

En un estudio conductista clásico de Edward L.

puerta para abrir que les permitiera escapar y conseguir comida.¿Qué implicaba aprender a escapar de esta manera? Thorndike concluyó que los gatos no pensaron en cómo escapar y luego lo hicieron, sino que participaron en un comportamiento de prueba y error (ver Cuadro 1.1). A veces, un gato en la caja del rompecabezas tiró accidentalmente de las cuerdas mientras jugaba y la puerta se abrió, lo que permitió que el gato escapara. Pero este evento no pareció producir una intuición por parte de

RECUADRO 1.1 Un gato y rsquos aprendiendo

& ldquoCuando se coloca en la caja, el gato mostraría signos evidentes de incomodidad e impulso de escapar del confinamiento. Intenta pasar a través de cualquier abertura que agarra y muerde el cable que empuja con sus patas a través de cualquier abertura y agarra todo lo que alcanza. No presta mucha atención a la comida afuera, pero parece simplemente esforzarse instintivamente por escapar del confinamiento y el infierno. El gato que está arañando toda la caja en su lucha impulsiva probablemente arañará la cuerda, el lazo o el botón para abrir la puerta. Y gradualmente todos los demás impulsos fallidos serán sofocados y el impulso particular que conduce al acto exitoso será estampado por el placer resultante, hasta que, después de muchas pruebas, el gato, cuando lo pongan en la caja, apriete inmediatamente el botón o bucle de una manera definida y rdquo (Thorndike, 1913: 13).

el gato porque, cuando se volvió a colocar en la caja del rompecabezas, el gato no tiró inmediatamente de la cuerda para escapar. En cambio, se necesitaron varias pruebas para que los gatos aprendieran a través de prueba y error. Thorndike argumentó que las recompensas (por ejemplo, la comida) aumentaban la fuerza de las conexiones entre los estímulos y las respuestas. La explicación de lo que parecían ser fenómenos complejos de resolución de problemas como el escape de una complicada caja de rompecabezas podría, por tanto, explicarse sin recurrir a sucesos mentales inobservables, como el pensamiento.

Una limitación del conductismo temprano surgió de su enfoque en las condiciones de estímulo observables y los comportamientos asociados con esas condiciones. Esta orientación dificultaba el estudio de fenómenos como la comprensión, el razonamiento y el pensamiento y fenómenos que son de suma importancia para la educación. Con el tiempo, el conductismo radical (a menudo llamado "conductismo con una B mayúscula") dio paso a una forma más moderada de conductismo ("conductismo con una letra pequeña") que preservó el rigor científico de usar la conducta como datos, pero también permitió hipótesis sobre estados internos y "quomentales" cuando estos se hicieron necesarios para explicar varios fenómenos (por ejemplo, Hull, 1943 Spence, 1942).

A finales de la década de 1950, la complejidad de la comprensión de los seres humanos y sus entornos se hizo cada vez más evidente, y surgió un nuevo campo: la ciencia cognitiva mdash. Desde sus inicios, la ciencia cognitiva abordó el aprendizaje desde una perspectiva multidisciplinaria que incluía la antropología, la lingüística, la filosofía, la psicología del desarrollo, la informática, la neurociencia y varias ramas de la psicología (Norman, 1980, 1993 Newell y Simon, 1972). Nuevas herramientas experimentales, metodologías y formas de postular teorías hicieron posible que los científicos comenzaran un estudio serio del funcionamiento mental: probar sus teorías en lugar de simplemente especular sobre el pensamiento y el aprendizaje (ver, por ejemplo, Anderson, 1982, 1987 deGroot, 1965, 1969 Newell y Simon, 1972 Ericsson y Charness, 1994) y, en los últimos años, desarrollar conocimientos sobre la importancia de los contextos sociales y culturales del aprendizaje (p. Ej., Cole, 1996 Lave, 1988 Lave y Wenger, 1991 Rogoff, 1990 Rogoff y col., 1993). La introducción de rigurosas metodologías de investigación cualitativa ha proporcionado perspectivas sobre el aprendizaje que complementan y enriquecen las tradiciones de investigación experimental (Erickson, 1986 Hammersly y Atkinson, 1983 Heath, 1982 Lincoln y Guba, 1985 Marshall y Rossman, 1955 Miles y Huberman, 1984 Spradley, 1979 ).

Aprender con comprensión

Uno de los sellos distintivos de la nueva ciencia del aprendizaje es su énfasis en aprender con comprensión. Intuitivamente, la comprensión es buena, pero ha sido difícil estudiarla desde una perspectiva científica. Al mismo tiempo, los estudiantes a menudo tienen oportunidades limitadas para comprender o dar sentido a los temas porque muchos planes de estudio han enfatizado la memoria en lugar de la comprensión.

de pie. Los libros de texto están llenos de datos que se espera que los estudiantes memoricen, y la mayoría de las pruebas evalúan las habilidades de los estudiantes para recordar los hechos. Al estudiar sobre venas y arterias, por ejemplo, se puede esperar que los estudiantes recuerden que las arterias son más gruesas que las venas, más elásticas y transportan sangre desde el corazón. Las venas transportan sangre de regreso al corazón. Un elemento de prueba para esta información puede tener el siguiente aspecto:

Son más elásticos que las venas

Lleva sangre que se bombea desde el corazón.

Son menos elásticas que las venas.

La nueva ciencia del aprendizaje no niega que los hechos sean importantes para pensar y resolver problemas. Las investigaciones sobre la experiencia en áreas como el ajedrez, la historia, la ciencia y las matemáticas demuestran que las habilidades de los expertos para pensar y resolver problemas dependen en gran medida de un rico cuerpo de conocimientos sobre el tema (por ejemplo, Chase y Simon, 1973 Chi et al., 1981 deGroot , 1965). Sin embargo, la investigación también muestra claramente que "conocimiento incuestionable" no es lo mismo que una mera lista de hechos inconexos. El conocimiento de los expertos está conectado y organizado en torno a conceptos importantes (p. Ej., La segunda ley del movimiento de Newton) está & ldquocondicionalizado & rdquo para especificar los contextos en los que es aplicable; apoya la comprensión y la transferencia (a otros contextos) en lugar de solo la capacidad de recordar.

Por ejemplo, las personas que conocen las venas y las arterias saben más que los hechos mencionados anteriormente: también comprenden por qué las venas y las arterias tienen propiedades particulares. Saben que la sangre bombeada desde el corazón sale a borbotones y que la elasticidad de las arterias ayuda a adaptarse a los cambios de presión. Saben que la sangre del corazón necesita moverse hacia arriba (hacia el cerebro) así como hacia abajo y que la elasticidad de una arteria le permite funcionar como una válvula unidireccional que se cierra al final de cada chorro y evita que la sangre salga. fluyendo hacia atrás. Debido a que comprenden las relaciones entre la estructura y la función de las venas y las arterias, es más probable que las personas informadas puedan usar lo que han aprendido para resolver problemas nuevos y mostrar evidencia de transferencia. Por ejemplo, imagina que te pidan que diseñe una arteria artificial y, ¿tendría que ser elástica? ¿Por qué o por qué no? La comprensión de las razones de las propiedades de las arterias sugiere que la elasticidad puede no ser necesaria y tal vez el problema se pueda resolver creando un conducto que sea lo suficientemente fuerte para manejar la presión de los chorros del corazón y que también funcione como una válvula unidireccional. La comprensión de las venas y arterias no garantiza una respuesta a esta pregunta de diseño, pero sí respalda el pensamiento sobre alternativas que no están fácilmente disponibles si uno solo memoriza hechos (Bransford y Stein, 1993).

Conocimientos preexistentes

El énfasis en la comprensión conduce a una de las características principales de la nueva ciencia del aprendizaje: su enfoque en los procesos de conocimiento (por ejemplo, Piaget, 1978 Vygotsky, 1978). Los seres humanos son vistos como agentes dirigidos a objetivos que buscan activamente información. Llegan a la educación formal con una variedad de conocimientos, habilidades, creencias y conceptos previos que influyen significativamente en lo que notan sobre el entorno y en cómo lo organizan e interpretan. Esto, a su vez, afecta sus habilidades para recordar, razonar, resolver problemas y adquirir nuevos conocimientos.

Incluso los bebés pequeños son aprendices activos que aportan un punto de vista al entorno de aprendizaje. El mundo en el que entran no es una "confusión vibrante y vibrante" (James, 1890), donde cada estímulo es igualmente sobresaliente. En cambio, el cerebro de un bebé da prioridad a ciertos tipos de información: lenguaje, conceptos básicos de número, propiedades físicas y el movimiento de objetos animados e inanimados. En el sentido más general, la visión contemporánea del aprendizaje es que las personas construyen nuevos conocimientos y comprensiones basadas en lo que ya saben y creen (p. Ej., Cobb, 1994 Piaget, 1952, 1973a, b, 1977, 1978 Vygotsky, 1962, 1978) . Un libro clásico para niños y rsquos ilustra este punto (véase el recuadro 1.2).

Una extensión lógica de la visión de que el conocimiento nuevo debe construirse a partir del conocimiento existente es que los maestros deben prestar atención a los entendimientos incompletos, las creencias falsas y las interpretaciones ingenuas de conceptos que los estudiantes traen consigo a una materia determinada. Luego, los maestros deben basarse en estas ideas de manera que ayuden a cada estudiante a lograr una comprensión más madura. Si se ignoran las ideas y creencias iniciales de los estudiantes, la comprensión que desarrollen puede ser muy diferente de lo que pretende el profesor.

Considere el desafío de trabajar con niños que creen que la tierra es plana y tratar de ayudarlos a comprender que es esférica. Cuando se les dice que es redonda, los niños imaginan la tierra como un panqueque en lugar de una esfera (Vosniadou y Brewer, 1989). Si luego se les dice que es redonda como una esfera, interpretan la nueva información sobre una tierra esférica dentro de su vista de tierra plana imaginando una superficie plana similar a un panqueque dentro o encima de una esfera, con humanos parados encima de ella. el panqueque. La construcción de los niños y niñas de sus nuevos conocimientos se ha guiado por un modelo de la tierra que les ayudó a explicar cómo podían pararse o caminar sobre su superficie, y una tierra esférica no se ajustaba a su modelo mental. Igual que El pescado es pescado, todo lo que escucharon los niños se incorporó a esa visión preexistente.

El pescado es pescado es relevante no solo para los niños pequeños, sino también para los estudiantes de todas las edades. Por ejemplo, los estudiantes universitarios a menudo han desarrollado creencias sobre fenómenos físicos y biológicos que se ajustan a sus experiencias, pero no se ajustan a los relatos científicos de estos fenómenos. Estas ideas preconcebidas deben ser

RECUADRO 1.2 El pescado es fish

El pescado es pescado (Lionni, 1970) describe a un pez que está muy interesado en aprender sobre lo que sucede en la tierra, pero el pez no puede explorar la tierra porque solo puede respirar en el agua. Se hace amigo de un renacuajo que se convierte en rana y finalmente sale a la tierra. La rana regresa al estanque unas semanas después e informa sobre lo que ha visto. La rana describe todo tipo de cosas como pájaros, vacas y personas. El libro muestra imágenes de las representaciones de peces y rsquos de cada una de estas descripciones: cada una es una forma parecida a un pez que está ligeramente adaptada para acomodar las descripciones de ranas y rsquos y mdash se imagina que las personas son peces que caminan sobre sus aletas, los pájaros son peces con alas, las vacas son pescado con ubres. Este cuento ilustra tanto las oportunidades creativas como los peligros inherentes al hecho de que las personas construyen nuevos conocimientos basados ​​en sus conocimientos actuales.

para que cambien sus creencias (por ejemplo, Confrey, 1990 Mestre, 1994 Minstrell, 1989 Redish, 1996).

Un error común con respecto a las teorías 'ldquoconstructivistas' del conocimiento (que el conocimiento existente se usa para construir nuevos conocimientos) es que los maestros nunca deben decirles nada a los estudiantes directamente, sino que siempre deben permitirles que construyan conocimiento por sí mismos. Esta perspectiva confunde una teoría de la pedagogía (enseñanza) con una teoría del conocimiento. Los constructivistas asumen que todo el conocimiento se construye a partir del conocimiento previo, independientemente de cómo se le enseñe a uno (p. Ej., Cobb, 1994) e incluso escuchar una conferencia implica intentos activos de construir nuevos conocimientos. El pescado es pescado (Lionni, 1970) y los intentos de enseñar a los niños que la tierra es redonda (Vosniadou y Brewer, 1989) muestran por qué el simple hecho de dar conferencias con frecuencia no funciona. Sin embargo, hay ocasiones, generalmente después de que las personas han lidiado por primera vez con los problemas por sí mismas, en las que "citar a través de la narración" puede funcionar extremadamente bien (por ejemplo, Schwartz y Bransford, 1998). Sin embargo, los maestros aún deben prestar atención a las interpretaciones de los estudiantes y brindar orientación cuando sea necesario.

Existe una gran cantidad de evidencia de que el aprendizaje mejora cuando los maestros prestan atención al conocimiento y las creencias que los estudiantes aportan a una tarea de aprendizaje, usan este conocimiento como un punto de partida para una nueva instrucción y monitorean las concepciones cambiantes de los estudiantes a medida que avanza la instrucción. Por ejemplo, se demostró que los estudiantes de sexto grado de una escuela suburbana que recibieron instrucción de física basada en la investigación obtuvieron mejores resultados en problemas de física conceptual que los estudiantes de física de undécimo y duodécimo grado a los que se les enseñó con métodos convencionales en el mismo sistema escolar. Un segundo estudio que comparó a los estudiantes urbanos de séptimo a noveno grado con los estudiantes de física suburbana de undécimo y duodécimo grado nuevamente mostró que los estudiantes más jóvenes, enseñados por el

enfoque basado en la investigación, tenía una mejor comprensión de los principios fundamentales de la física (White y Frederickson, 1997, 1998). Los nuevos planes de estudio para niños pequeños también han demostrado resultados que son extremadamente prometedores: por ejemplo, un nuevo enfoque para enseñar geometría ayudó a los niños de segundo grado a aprender a representar y visualizar formas tridimensionales en formas que excedían las habilidades de un grupo de comparación de estudiantes de pregrado. en una universidad líder (Lehrer y Chazan, 1998). De manera similar, a los niños pequeños se les ha enseñado a demostrar formas poderosas de generalizaciones geométricas tempranas (Lehrer y Chazan, 1998) y generalizaciones sobre ciencia (Schauble et al, 1995 Warren y Rosebery, 1996).

Aprendizaje activo

Los nuevos desarrollos en la ciencia del aprendizaje también enfatizan la importancia de ayudar a las personas a tomar el control de su propio aprendizaje. Dado que la comprensión se considera importante, las personas deben aprender a reconocer cuándo comprenden y cuándo necesitan más información. ¿Qué estrategias podrían usar para evaluar si entienden el significado de & rsquos de otra persona? ¿Qué tipo de evidencia necesitan para creer en afirmaciones particulares? ¿Cómo pueden construir sus propias teorías de los fenómenos y probarlas de manera eficaz?

Muchas actividades importantes que apoyan el aprendizaje activo se han estudiado bajo el título de & ldquometacognition, & rdquo, un tema que se analiza con más detalle en los Capítulos 2 y 3. La metacognición se refiere a las habilidades de las personas para predecir su desempeño en diversas tareas (por ejemplo, qué tan bien serán capaces recordar varios estímulos) y monitorear sus niveles actuales de dominio y comprensión (por ejemplo, Brown, 1975 Flavell, 1973). Las prácticas de enseñanza congruentes con un enfoque metacognitivo del aprendizaje incluyen aquellas que se centran en la creación de sentido, la autoevaluación y la reflexión sobre lo que funcionó y lo que necesita mejorar. Se ha demostrado que estas prácticas aumentan el grado en que los estudiantes transfieren su aprendizaje a nuevos entornos y eventos (por ejemplo, Palincsar y Brown, 1984 Scardamalia et al., 1984 Schoenfeld, 1983, 1985, 1991).

Imagínense tres profesores cuyas prácticas afectan si los estudiantes aprenden a tomar el control de su propio aprendizaje (Scardamalia y Bereiter, 1991). El objetivo de Teacher A & rsquos es lograr que los estudiantes produzcan un trabajo, esto se logra mediante la supervisión y supervisión de la cantidad y calidad del trabajo realizado por los estudiantes. La atención se centra en las actividades, que pueden ser desde actividades de libros de ejercicios al estilo antiguo hasta los proyectos más modernos de la era espacial. El maestro B asume la responsabilidad de lo que los estudiantes están aprendiendo mientras realizan sus actividades. El maestro C también hace esto, pero con el objetivo adicional de entregar continuamente más del proceso de aprendizaje a los estudiantes. Al entrar en un salón de clases, no se puede distinguir inmediatamente a estos tres tipos de maestros. Una de las cosas que puede ver es que los estudiantes trabajan en grupos para producir videos o presentaciones multimedia. Es probable que el maestro

encontrado yendo de un grupo a otro, verificando cómo van las cosas y respondiendo a las solicitudes. Sin embargo, en el transcurso de unos días, las diferencias entre el maestro A y el maestro B se harán evidentes. El enfoque de Teacher A & rsquos está completamente en el proceso de producción y sus productos y mdash si los estudiantes están comprometidos, si todos están recibiendo un trato justo y si están haciendo buenos trabajos. El profesor B también se ocupa de todo esto, pero el profesor B también está atendiendo a lo que los estudiantes están aprendiendo de la experiencia y está tomando medidas para asegurarse de que los estudiantes procesen el contenido y no solo se ocupen del espectáculo. Sin embargo, para ver una diferencia entre los profesores B y C, es posible que deba volver a la historia del proyecto de producción de medios. ¿Qué lo provocó en primer lugar? ¿Se concibió desde el principio como una actividad de aprendizaje o surgió de los propios esfuerzos de construcción de conocimiento de los estudiantes? En un ejemplo llamativo de un aula de Maestra C, los estudiantes habían estado estudiando cucarachas y habían aprendido tanto de su lectura y observación que querían compartirlo con el resto de la escuela, la producción de un video surgió para lograr ese propósito ( Lamon y col., 1997).

Las diferencias en lo que podría parecer la misma actividad de aprendizaje son, por tanto, bastante profundas. En el aula de Teacher A & rsquos, los estudiantes están aprendiendo algo de producción de medios, pero la producción de medios puede muy bien estar obstaculizando el aprendizaje de cualquier otra cosa. En el aula de Teacher B & rsquos, el docente está trabajando para que se cumplan los propósitos educativos originales de la actividad, que no se deteriore en un mero ejercicio de producción mediática. En el aula de Teacher C & rsquos, la producción de medios es una continuación y una consecuencia directa del aprendizaje que se materializa en la producción de medios. La mayor parte del trabajo de Teacher C & rsquos se ha realizado incluso antes de que surja la idea de una producción mediática, y solo queda ayudar a los estudiantes a no perder de vista sus propósitos mientras llevan a cabo el proyecto.

Estos profesores hipotéticos & mdashA, B y C & mdas comparten modelos abstractos que, por supuesto, se ajustan a los profesores reales sólo en parte, y más en algunos días que en otros. Sin embargo, brindan importantes destellos de las conexiones entre los objetivos de aprendizaje y las prácticas de enseñanza que pueden afectar las habilidades de los estudiantes para lograr estos objetivos.

Implicaciones para la educación

En general, la nueva ciencia del aprendizaje está comenzando a proporcionar conocimientos para mejorar significativamente las habilidades de las personas y los rsquos para convertirse en aprendices activos que buscan comprender materias complejas y están mejor preparados para transferir lo que han aprendido a nuevos problemas y entornos. Hacer que esto suceda es un gran desafío (por ejemplo, Elmore et al., 1996), pero no es imposible. La ciencia emergente del aprendizaje subraya la importancia de repensar lo que se enseña, cómo se enseña y cómo se evalúa el aprendizaje. Estas ideas se desarrollan a lo largo de este volumen.

Una ciencia en evolución

Este volumen sintetiza la base científica del aprendizaje.Los logros científicos incluyen una comprensión más completa de: (1) la memoria y la estructura del conocimiento (2) la resolución de problemas y el razonamiento (3) las bases tempranas del aprendizaje (4) los procesos reguladores que gobiernan el aprendizaje, incluida la metacognición y (5) la forma simbólica el pensamiento surge de la cultura y la comunidad del alumno.

Estas características clave de la competencia aprendida no son de ninguna manera las profundidades de la cognición y el aprendizaje humanos. Lo que se ha aprendido sobre los principios que guían algunos aspectos del aprendizaje no constituye una imagen completa de los principios que gobiernan todos los dominios del aprendizaje. Las bases científicas, si bien no son superficiales en sí mismas, representan solo un nivel superficial de una comprensión completa del tema. Solo se han examinado en profundidad unos pocos dominios del aprendizaje, como se refleja en este libro, y las áreas nuevas y emergentes, como las tecnologías interactivas (Greenfield y Cocking, 1996) son generalizaciones desafiantes de estudios de investigación más antiguos.

A medida que los científicos continúan estudiando el aprendizaje, están surgiendo nuevos procedimientos y metodologías de investigación que probablemente alterarán las concepciones teóricas actuales del aprendizaje, como la investigación en modelos computacionales. El trabajo científico abarca una amplia gama de cuestiones cognitivas y neurocientíficas en el aprendizaje, la memoria, el lenguaje y el desarrollo cognitivo. Los estudios de procesamiento distribuido en paralelo, por ejemplo (McClelland et al., 1995 Plaut et al., 1996 Munakata et al., 1997 McClelland y Chappell, 1998) consideran que el aprendizaje ocurre a través de la adaptación de conexiones entre las neuronas participantes. La investigación está diseñada para desarrollar modelos computacionales explícitos para refinar y extender los principios básicos, así como para aplicar los modelos a preguntas de investigación sustantivas a través de experimentos de comportamiento, simulaciones por computadora, imágenes cerebrales funcionales y análisis matemáticos. Estos estudios están contribuyendo así a modificar tanto la teoría como la práctica. Los nuevos modelos también abarcan el aprendizaje en la edad adulta para agregar una dimensión importante a la base de conocimientos científicos.

Resultados clave

Este volumen ofrece una amplia descripción de la investigación sobre los alumnos y el aprendizaje y sobre los profesores y la enseñanza. Aquí se destacan tres hallazgos porque tienen una base de investigación sólida que los respalda y fuertes implicaciones para la forma en que enseñamos.

1. Los estudiantes llegan al aula con ideas preconcebidas sobre cómo funciona el mundo. Si su comprensión inicial no está comprometida, es posible que no comprendan los nuevos conceptos e información que están

enseñados, o pueden aprenderlos con el propósito de una prueba, pero vuelven a sus ideas preconcebidas fuera del aula.

La investigación sobre el aprendizaje temprano sugiere que el proceso de dar sentido al mundo comienza a una edad muy temprana. Los niños comienzan en los años preescolares a desarrollar una comprensión sofisticada (precisa o no) de los fenómenos que los rodean (Wellman, 1990). Esos conocimientos iniciales pueden tener un efecto poderoso en la integración de nuevos conceptos e información. A veces, esos entendimientos son precisos y proporcionan una base para construir nuevos conocimientos. Pero a veces son inexactas (Carey y Gelman, 1991). En ciencias, los estudiantes a menudo tienen conceptos erróneos sobre las propiedades físicas que no pueden observarse fácilmente. En humanidades, sus ideas preconcebidas suelen incluir estereotipos o simplificaciones, como cuando se entiende la historia como una lucha entre buenos y malos (Gardner, 1991). Una característica fundamental de la enseñanza eficaz es que obtiene de los estudiantes su comprensión preexistente de la materia que se va a enseñar y brinda oportunidades para construir sobre el desafío inicial y la comprensión inicial. James Minstrell, un profesor de física de la escuela secundaria, describe el proceso de la siguiente manera (Minstrell, 1989: 130 & ndash131):

Las ideas iniciales de los estudiantes sobre la mecánica son como hilos de hilo, algunos desconectados, otros entretejidos libremente. Se puede considerar que el acto de instrucción ayuda a los estudiantes a desentrañar las creencias individuales, etiquetarlas y luego tejerlas en una estructura de comprensión más completa. En lugar de negar la relevancia de una creencia, los profesores podrían hacerlo mejor ayudando a los estudiantes a diferenciar sus ideas actuales e integrarlas en creencias conceptuales más parecidas a las de los científicos.

La comprensión que los niños aportan al aula ya puede ser bastante poderosa en los primeros grados. Por ejemplo, se ha descubierto que algunos niños se aferran a su idea preconcebida de una tierra plana imaginando que una tierra redonda tiene la forma de un panqueque (Vosniadou y Brewer, 1989). Esta construcción de una nueva comprensión está guiada por un modelo de la tierra que ayuda al niño a explicar cómo las personas pueden pararse o caminar sobre su superficie. Muchos niños pequeños tienen problemas para abandonar la noción de que un octavo es mayor que un cuarto, porque 8 es más que 4 (Gelman y Gallistel, 1978). Si los niños fueran pizarras en blanco, sería adecuado decirles que la tierra es redonda o que un cuarto es mayor que un octavo. Pero como ya tienen ideas sobre la tierra y los números, esas ideas deben abordarse directamente para transformarlas o expandirlas.

Sacar a relucir los conocimientos existentes y trabajar con ellos es importante para los alumnos de todas las edades. Numerosos experimentos de investigación demuestran la persistencia de entendimientos preexistentes entre los estudiantes mayores incluso después de un

Se ha enseñado un nuevo modelo que contradice la comprensión ingenua. Por ejemplo, en un estudio de estudiantes de física de universidades de élite orientadas a la tecnología, Andrea DiSessa (1982) les indicó que jugaran a un juego computarizado que les exigía que dirigieran un objeto simulado por computadora llamado dynaturtle para que golpeara un objetivo y lo hiciera. así que con una velocidad mínima en el impacto. A los participantes se les presentó el juego y se les dio una prueba práctica que les permitió aplicar algunos golpes con un pequeño mazo de madera a una pelota de tenis en una mesa antes de comenzar el juego. Los niños de la escuela primaria también jugaron el mismo juego. DiSessa descubrió que ambos grupos de estudiantes fracasaron estrepitosamente. El éxito habría requerido demostrar una comprensión de las leyes de movimiento de Newton y sus siglas en inglés. A pesar de su formación, los estudiantes universitarios de física, al igual que los niños de la escuela primaria, apuntaron la dynaturtle en movimiento directamente al objetivo, sin tener en cuenta el impulso. Una investigación adicional de una estudiante universitaria que participó en el estudio reveló que conocía las propiedades y fórmulas físicas relevantes, sin embargo, en el contexto del juego, recurrió a su concepción inexperta de cómo funciona el mundo físico.

Los estudiantes de diversas edades persisten en su creencia de que las estaciones son causadas por la tierra y la distancia rsquos del sol más que por la inclinación de la tierra (Schneps y Sadler, 1987), o que un objeto que ha sido arrojado al aire tiene tanto la fuerza de la gravedad y la fuerza de la mano que la arrojó actuando sobre ella, a pesar de entrenar en sentido contrario (Clement, 1982). Para que la comprensión científica reemplace la comprensión ingenua, los estudiantes deben revelar esta última y tener la oportunidad de ver dónde se queda corta.

2. Para desarrollar la competencia en un área de investigación, los estudiantes deben: (a) tener una base profunda de conocimiento fáctico, (b) comprender hechos e ideas en el contexto de un marco conceptual, y (c) organizar el conocimiento de manera que facilite recuperación y aplicación.

Este principio surge de la investigación que compara el desempeño de expertos y novatos y de la investigación sobre el aprendizaje y la transferencia. Los expertos, independientemente del campo, siempre se basan en una base de información ricamente estructurada; no son solo "buenos pensadores" o "personas muy inteligentes". Los problemas están todos más estrechamente entrelazados con el conocimiento fáctico de lo que se creía.

Pero el conocimiento de un gran conjunto de hechos inconexos no es suficiente. Para desarrollar la competencia en un área de investigación, los estudiantes deben tener la oportunidad de aprender con comprensión. La comprensión profunda del tema transforma la información fáctica en conocimiento utilizable. Una diferencia pronunciada entre expertos y novatos es que los expertos y el dominio de los conceptos dan forma

su comprensión de la nueva información: les permite ver patrones, relaciones o discrepancias que no son evidentes para los principiantes. No necesariamente tienen mejores recuerdos en general que otras personas. Pero su comprensión conceptual les permite extraer un nivel de significado de la información que no es evidente para los principiantes, y esto les ayuda a seleccionar y recordar información relevante. Los expertos también pueden acceder con fluidez al conocimiento relevante porque su comprensión del tema les permite identificar rápidamente lo que es relevante. Por lo tanto, su atención no se ve sobrecargada por eventos complejos.

En la mayoría de las áreas de estudio en la educación K & ndash12, los estudiantes comenzarán como novatos, tendrán ideas informales sobre el tema de estudio y variarán en la cantidad de información que hayan adquirido. La empresa de la educación puede verse como el movimiento de los estudiantes hacia una comprensión más formal (o una mayor experiencia). Esto requerirá tanto una profundización de la base de información como el desarrollo de un marco conceptual para ese tema.

La geografía se puede utilizar para ilustrar la forma en que se organiza la experiencia en torno a principios que apoyan la comprensión. Un estudiante puede aprender a completar un mapa memorizando estados, ciudades, países, etc., y puede completar la tarea con un alto nivel de precisión. Pero si se eliminan los límites, el problema se vuelve mucho más difícil. No hay conceptos que apoyen la información del estudiante y rsquos. Un experto que entienda que las fronteras a menudo se desarrollaron porque fenómenos naturales (como montañas o cuerpos de agua) separaron a las personas, y que las grandes ciudades a menudo surgieron en lugares que permitían el comercio (a lo largo de ríos, grandes lagos y puertos costeros) superará fácilmente al novato. . Cuanto más desarrollada sea la comprensión conceptual de las necesidades de las ciudades y la base de recursos que atrajo a la gente hacia ellas, más significativo se vuelve el mapa. Los estudiantes pueden volverse más expertos si la información geográfica que se les enseña se coloca en el marco conceptual apropiado.

Un hallazgo clave en la literatura sobre el aprendizaje y la transferencia es que organizar la información en un marco conceptual permite una mayor & ldquotransfer & rdquo, es decir, permite al estudiante aplicar lo aprendido en situaciones nuevas y aprender información relacionada más rápidamente (ver Cuadro 1.3). El estudiante que ha aprendido información geográfica para las Américas en un marco conceptual aborda la tarea de aprender la geografía de otra parte del mundo con preguntas, ideas y expectativas que ayudan a guiar la adquisición de la nueva información. Comprender la importancia geográfica del río Mississippi prepara el escenario para que los estudiantes y los estudiantes comprendan la importancia geográfica del Nilo. Y a medida que se refuerzan los conceptos, el alumno transferirá el aprendizaje más allá del aula, observando e indagando, por ejemplo, sobre las características geográficas de una ciudad visitada que ayuden a explicar su ubicación y tamaño (Holyoak, 1984 Novick y Holyoak, 1991).

3. Un enfoque de instrucción "quometacognitivo" puede ayudar a los estudiantes a aprender a tomar el control de su propio aprendizaje definiendo metas de aprendizaje y monitoreando su progreso para lograrlas.

En una investigación con expertos a quienes se les pidió que verbalizaran su pensamiento mientras trabajaban, se reveló que monitoreaban su propia comprensión cuidadosamente, tomando nota de cuándo se necesitaba información adicional para comprender, si la nueva información era consistente con lo que ya sabían y qué se podrían establecer analogías que mejorarían su comprensión. Estas actividades de seguimiento metacognitivo son un componente importante de lo que se denomina experiencia adaptativa (Hatano e Inagaki, 1986).

Debido a que la metacognición a menudo toma la forma de una conversación interna, se puede suponer fácilmente que los individuos desarrollarán el diálogo interno por sí mismos. Sin embargo, muchas de las estrategias que usamos para pensar reflejan normas culturales y métodos de investigación (Hutchins, 1995 Brice-Heath, 1981, 1983 Suina y Smolkin, 1994). Las investigaciones han demostrado que a los niños se les pueden enseñar estas estrategias, incluida la capacidad de predecir resultados, explicarse a sí mismos para mejorar la comprensión, notar fallas en la comprensión, activar el conocimiento previo, planificar con anticipación y distribuir el tiempo y la memoria. La enseñanza recíproca, por ejemplo, es una técnica diseñada para mejorar la comprensión lectora de los estudiantes ayudándolos a explicar, elaborar y controlar su comprensión mientras leen (Palincsar y Brown, 1984). El modelo para utilizar las estrategias metacognitivas lo proporciona inicialmente el

RECUADRO 1.3 Lanzar dardos bajo el agua

En uno de los primeros estudios más famosos que compara los efectos de aprender un procedimiento con aprender con comprensión, dos grupos de niños practicaron lanzar dardos a un objetivo bajo el agua (descrito en Judd, 1908, ver una réplica conceptual de Hendrickson y Schroeder, 1941). Un grupo recibió una explicación de la refracción de la luz, lo que hace que la ubicación aparente del objetivo sea engañosa. El otro grupo solo practicó el lanzamiento de dardos, sin la explicación. Ambos grupos lo hicieron igualmente bien en la tarea de práctica, que involucró un objetivo a 30 centímetros bajo el agua. Pero el grupo que había recibido instrucciones sobre el principio abstracto lo hizo mucho mejor cuando tuvo que trasladarse a una situación en la que el objetivo estaba debajo de solo 4 pulgadas de agua. Como entendieron lo que estaban haciendo, el grupo que había recibido instrucción sobre la refracción de la luz pudo ajustar su comportamiento a la nueva tarea.


Resolver acertijos satisface el ágil cerebro

Pon a prueba tu cerebro: Haga clic aquí para probar suerte en Los New York Times' laberinto.

Todos hemos tenido esos satisfactorios "¡ajá!" momentos, mientras lee detenidamente un crucigrama en la mesa del desayuno o suma los números de Sudoku durante un largo viaje. Ahora, los investigadores están analizando más de cerca esos pequeños avances satisfactorios para descubrir cómo funciona el cerebro para resolver problemas. La portada de la sección Science Times del martes en The New York Times está dedicada a este "fenómeno que amenaza con convertirse en una locura".

La resolución de problemas se remonta a la Edad de Piedra, dice David Corcoran, editor científico de Los tiempos. "Estaban inventando el fuego y la rueda, ahora estamos completando la respuesta al 26", le dice a Neal Conan de NPR..

Will Shortz, editor de crucigramas y Puzzlemaster de NPR para Los New York Times, piensa que las personas que construyen acertijos y las personas que resuelven acertijos tienen diferentes tipos de mente. Ambos deben ser inteligentes, pero no inteligentes de la misma manera. "Hay un constructor en Boston que conozco que es uno de los mejores constructores", dice Shortz, "y dice que no es muy bueno para resolver acertijos".

Lo contrario también puede ser cierto. "De los 10 mejores, digamos, solucionadores de crucigramas estadounidenses, hay dos o tres, tal vez cuatro que son buenos constructores", dice Shortz.

Las matemáticas y la música parecen estar relacionadas con la capacidad para resolver crucigramas. "Ser capaz de resolver un crucigrama difícil implica la capacidad de sintetizar rápidamente una gran cantidad de información diferente", dice Shortz. La capacidad de reconocer patrones también ayuda. Esas habilidades, dice, "van de la mano con las matemáticas y la música".

Por supuesto, los solucionadores también deben tener un conocimiento profundo y amplio. Pero no temas, dice Shortz. "Incluso si no lo sabes todo, por lo general puedes averiguarlo a partir de lo que tiene sentido".

Sorprendentemente, un estudio que Corcoran y sus colegas examinaron indica que reírse bien puede ayudarlo a resolver un rompecabezas. "Cuando intentas resolver un acertijo que requiere ese '¡ajá!' En ese momento, esa percepción en la que algo parece aparecer en tu cerebro, realmente ayuda a estar en un estado de ánimo lúdico ". Esa mentalidad puede ayudarlo a "detectar conexiones o ver cosas en el fondo que de otra manera no captaría si se sintiera sobrio o serio".

Si bien se siente realmente bien resolver un acertijo, los científicos aún no saben cuáles pueden ser los beneficios a largo plazo. Molly Wagster, jefa de la rama de neurociencia conductual y de sistemas del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento, estudia cómo los acertijos pueden beneficiar a los cerebros. "Lo que sabemos es que probablemente nos hace mejores en la resolución de acertijos, pero no necesariamente nos hace mejores en otros tipos de actividades cognitivas", explica Wagster.

Pero todavía hay mucha investigación por hacer en el campo para explorar qué tipo de actividades (rompecabezas, además del ejercicio y otros esfuerzos) pueden ayudar a "remediar el deterioro cognitivo relacionado con la edad".

Al investigar la serie, Corcoran descubrió que los investigadores coinciden en gran medida en que los acertijos no pueden ayudar a defenderse de enfermedades como el Alzheimer. "Lo que pueden hacer los rompecabezas, y casi no hace falta decirlo, es que son divertidos. Son una forma de recreación. Son satisfactorios". Y de esa manera, pueden ayudarlo a mantenerse al tanto de sí mismo. "Sabes que si puedes resolver un acertijo, sabes que todavía estás prácticamente intacto".


Conclusión

El crucigrama, como un módulo de enseñanza innovador, se aplicó / introdujo en nuestra configuración por primera vez a través de este estudio. Las percepciones de los estudiantes sobre el uso de crucigramas, como una herramienta de instrucción de aprendizaje activo, se recopilaron mediante un cuestionario validado previamente. La mayoría de los estudiantes encontraron que el crucigrama mejoró su aprendizaje del tema. Promueve la mejora de las habilidades cognitivas / mentales, así como la actitud del alumno. Esta herramienta promueve el autoaprendizaje, proporciona un descanso recreativo durante la clase de lectura tradicional y permite a los estudiantes revisar el material de la conferencia y el examen. Por lo tanto, los crucigramas son una herramienta creativa cuya implementación adecuada definitivamente tiene un impacto positivo en las habilidades y actuaciones del estudiante.


Los diez mejores estudios de ciencia y psicología del cerebro de 2013

Dicho de manera suave, 2013 fue un año lleno de acontecimientos para la ciencia del cerebro. Esta lista de los 10 principales no está destinada a ser exhaustiva (dada la cantidad de estudios que se publican cada año, nunca podría serlo), pero es una muestra sólida del trabajo increíble que se está realizando en todo el mundo, acercándonos a resolver algunos acertijos extremadamente molestos. sobre el cerebro y el comportamiento.

1. Cómo saca el cerebro la basura mientras dormimos

En 2013, las capas se despegaron de dos misterios interrelacionados: la función del sueño y cómo el cerebro elimina sus subproductos de desecho.

Si bien se sabe desde hace algún tiempo que el cerebro no usa directamente el sistema linfático del cuerpo (nuestro sistema de eliminación de desechos y filtrado de todo el cuerpo) para descargar sus desechos tóxicos, el mecanismo que usa no se identificó hasta 2012.El equipo de investigación que hizo este descubrimiento fue dirigido por el neurocirujano de la Universidad de Rochester, Maiken Nedergaard, quien denominó el mecanismo de eliminación de desechos del cerebro como el "sistema glifático".

El sistema glifático depende del líquido cefalorraquídeo (LCR) para eliminar las neurotoxinas a través de vías separadas del sistema linfático. Entre las toxinas que se eliminan se encuentra la beta amiloide, una proteína que se encuentra en grupos en el cerebro de los enfermos de Alzheimer.

En 2013, el equipo de investigación de Nedergaard siguió este descubrimiento identificando "cuevas ocultas" que se abren en el cerebro mientras dormimos, lo que permite que el líquido cefalorraquídeo elimine las neurotoxinas a través de la columna vertebral.

Las implicaciones de esta investigación no pueden ser exageradas: no dormir lo suficiente no es solo una mala idea por todas las razones que ya conocemos, sino que con el tiempo también podría conducir a trastornos neurológicos como el Alzheimer. Si los hallazgos del estudio son precisos, nuestros cerebros necesitan dormir para eliminar los subproductos de desecho como el beta amiloide que eventualmente se convierten en asesinos cerebrales.

El estudio fue publicado en la revista, Ciencias.

2. Para tu cerebro, yo somos nosotros

Un estudio de 2013 de investigadores de la Universidad de Virginia respalda un hallazgo que ha ido ganando impulso impulsado por la ciencia en los últimos años: el cerebro humano está conectado para conectarse con otros con tanta fuerza que experimenta lo que experimentan como si nos estuviera sucediendo a nosotros.

Los investigadores hicieron que los participantes se sometieran a escáneres cerebrales de resonancia magnética funcional mientras amenazaban con darles descargas eléctricas o con descargas a un extraño o un amigo. Los resultados mostraron que las regiones del cerebro responsables de la respuesta a la amenaza (la ínsula anterior, el putamen y la circunvolución supramarginal) se activaron bajo la amenaza de un shock para el yo que se esperaba mucho.

Cuando los investigadores amenazaron con sorprender a un extraño, esas mismas regiones del cerebro no mostraron prácticamente ninguna actividad. Pero cuando amenazaron con sorprender a un amigo, las regiones del cerebro mostraron una actividad casi idéntica a la mostrada cuando el participante fue amenazado.

"La correlación entre uno mismo y un amigo fue notablemente similar", dijo James Coan, profesor de psicología en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Virginia y coautor del estudio. "El hallazgo muestra la notable capacidad del cerebro para modelarse a sí mismo ante los demás, que las personas cercanas a nosotros se convierten en parte de nosotros mismos, y eso no es solo una metáfora o poesía, es muy real".

3. Tu cerebro ve incluso cuando tú no

Un estudio de 2013 publicado en La revista de neurociencia sugiere que el cerebro puede "ver" las acciones de otra persona incluso cuando se ha destruido la capacidad de ver visualmente.

La ceguera cortical se refiere a la pérdida de visión que ocurre cuando la corteza visual primaria deja de funcionar, generalmente como resultado de una lesión. Ya no existe la capacidad de percibir visualmente el mundo en el sentido con el que estamos más familiarizados (aunque los ojos todavía funcionan técnicamente), pero eso no significa necesariamente que el cerebro ya no vea.

En este estudio, un paciente con ceguera cortical total aún podría reaccionar a la mirada de otra persona. Mientras estaba en una máquina de resonancia magnética funcional, el paciente estuvo expuesto a miradas dirigidas a él y miradas dirigidas hacia otro lado. A primera vista, ninguno de los dos debería importar: su corteza visual no podía percibir ningún tipo de mirada. Pero el escáner cerebral indicó que otra parte de su cerebro definitivamente podría hacerlo.

La amígdala del paciente, el área del cerebro asociada con la determinación de si los estímulos externos son una amenaza, mostró un patrón de activación claramente diferente cuando la mirada se dirigió al paciente que cuando se alejó de él.

En otras palabras, no importaba que su corteza visual no pudiera captar la mirada, otra parte de su cerebro lo hizo independientemente, y eso es bastante increíble.

4. Sí, el estrés realmente alimenta al cáncer

Durante años hemos escuchado que existe una conexión cuerpo-mente entre el estrés y el cáncer. La afirmación es anecdótica, pero tiene un cierto sentido común que apela a la razón: el estrés es duro para el cuerpo y causa reacciones hormonales que pueden influir potencialmente en el desarrollo de células cancerosas.

Un estudio de 2013 no demostró del todo la afirmación, pero indicó que una vez que el cáncer se ha afianzado, el estrés alimenta bioquímicamente su crecimiento. El estudio, realizado por investigadores del Wake Forest Baptist Medical Center, se centró en los efectos del estrés sobre el cáncer de próstata y descubrió que el estrés puede reducir la eficacia de los medicamentos contra el cáncer de próstata y acelerar el desarrollo del cáncer.

El equipo de estudio, encabezado por George Kulik, D.V.M., Ph.D., profesor asociado de biología del cáncer, probó los efectos del estrés conductual en dos modelos diferentes de cáncer de próstata en ratones.

Un modelo utilizó ratones a los que se les implantaron células de cáncer de próstata humano y se trataron con un fármaco que se encuentra actualmente en ensayo clínico para el tratamiento del cáncer de próstata. Cuando los ratones se mantuvieron tranquilos y libres de estrés, el fármaco destruyó las células del cáncer de próstata e inhibió el crecimiento del tumor. Sin embargo, cuando los ratones estaban estresados, las células cancerosas no murieron y el fármaco no inhibió el crecimiento tumoral.

En el segundo modelo, se utilizaron ratones modificados genéticamente para desarrollar cáncer de próstata. Cuando estos ratones se estresaron repetidamente, el tamaño de los tumores de próstata aumentó. Cuando los ratones fueron tratados con bicalutamida, un fármaco que se utiliza actualmente para tratar el cáncer de próstata, sus tumores de próstata disminuyeron de tamaño. Sin embargo, si los ratones se sometían a estrés repetido, los tumores de próstata no respondían tan bien al fármaco.

Después de analizar los datos, los investigadores identificaron la vía de señalización celular por la cual la epinefrina, una hormona también conocida como adrenalina, activada en niveles altos durante momentos de estrés, desencadena la reacción en cadena celular que controla la muerte celular.

"Teniendo en cuenta que el diagnóstico de cáncer de próstata aumenta los niveles de estrés y ansiedad, la activación inducida por el estrés de la vía de señalización que apaga el proceso de muerte celular puede conducir a un círculo vicioso de estrés y progresión del cáncer", dijo Kulik.

Los hallazgos fueron publicados en el Revista de investigación clínica.

5. Evite los extrovertidos y los introvertidos, aquí vienen los ambivalentes

En la categoría de psicología de la personalidad, un estudio de 2013 anuló otro estereotipo de personalidad que ha sido prácticamente incuestionable durante décadas: que los extrovertidos son intrínsecamente mejores vendedores que todos los demás.

El estudio, publicado en la revista ciencia psicológica, indica que no solo ese estereotipo es incorrecto, sino que hay un tipo de personalidad completamente diferente que está muy por encima de los demás en destreza de ventas.

El estudio fue realizado por el investigador Adam Grant de The Wharton School de la Universidad de Pensilvania, también autor del libro. Dar y recibir: un enfoque revolucionario para el éxito. Grant predijo que los extrovertidos, contrariamente a la tradición popular, no enterrarían a otros tipos de personalidad cuando se tratara de cerrar ventas, sino que los ambivertidos, las personas que son más o menos extrovertidas e introvertidas en partes iguales, se desempeñarían mejor.

Grant realizó una encuesta de personalidad y recopiló registros de ventas de tres meses para más de 300 vendedores, tanto hombres como mujeres. Como predijo, las personas cuyos puntajes los colocaban entre la extroversión extrema y la introversión resultaron ser los mejores vendedores. En un período de tres meses, obtuvieron un 24% más en ingresos por ventas que los introvertidos y un 32% más en ingresos que los extrovertidos.

Quizás aún más sorprendente, Grant descubrió que los dos tipos de personalidad extrema generaban aproximadamente el mismo porcentaje de ventas. Ser muy extrovertido ni siquiera era una ventaja en comparación con el tipo de personalidad que generalmente consideramos el peor candidato para las ventas de alto rendimiento.

Debido a que los ambivertidos incorporan rasgos de ambos lados del espectro de la personalidad (en cierto sentido, tienen un "gobernador" incorporado que regula su exuberancia), no tropiezan con los obstáculos que obstaculizan a sus contrapartes más extrovertidas.

"La ventaja de ambivertido proviene de la tendencia a ser lo suficientemente asertivo y entusiasta como para persuadir y acercarse, pero al mismo tiempo, escucha con atención a los clientes y evita la apariencia de estar demasiado confiado o emocionado", dijo Grant.

6. Mini cerebros creados con células madre

El año pasado también vio algunas noticias innovadoras en la categoría de neurociencia de células madre: por primera vez, los científicos cultivaron cerebros humanos en miniatura a partir de células madre, informó Reuters Health. Las implicaciones de este desarrollo son enormes, y una de las más importantes es, finalmente, comprender el funcionamiento interno de los trastornos neurológicos graves y cómo vencerlos.

Los investigadores comenzaron con células madre humanas, las células humanas indiferenciadas (o "en blanco") que a menudo son controvertidas y que son capaces de dar lugar a una gran cantidad de células diferenciadas, y las cultivaron en "organoides cerebrales" (más simplemente, "mini cerebros ”). Las células madre se han utilizado para hacer crecer una variedad de tejidos de órganos, incluidos el hígado y la tráquea, pero nunca antes se había creado tejido cerebral con múltiples partes distintas en un laboratorio.

Según el informe de Reuters, Juergen Knoblish y Madeline Lancaster del Instituto de Biotecnología Molecular de Austria y otros investigadores de la Universidad de Genética Humana de Edimburgo de Gran Bretaña cultivaron las células madre con un cóctel de nutrientes y desarrollaron tejido llamado neuroectodermo, una capa de células en el embrión. a partir del cual se desarrollan todas las partes del cerebro y el sistema nervioso.

Luego, este tejido se colocó en un biorreactor giratorio que hace circular oxígeno y nutrientes, catalizando el eventual crecimiento de organoides cerebrales. Después de un mes, el tejido se había organizado en regiones cerebrales en desarrollo básicas, incluidas la retina y la corteza cerebral. A los dos meses, los diminutos organoides, de unos 4 milímetros de largo, contenían neuronas en funcionamiento y tipos identificables de tejido neural diferentes. Los científicos habían creado cerebros humanos diminutos y primitivos.

Para demostrar la utilidad de su descubrimiento, los investigadores utilizaron los organoides para modelar el desarrollo de una rara condición neurológica llamada microcefalia, en la que los pacientes desarrollan una cabeza anormalmente pequeña. Al modelar la condición en un laboratorio, los investigadores pueden aplicar ingeniería inversa y averiguar por qué se desarrolla.

El equipo de investigación reconoció que no habían creado un cerebro humano a gran escala y en pleno funcionamiento, y que hacerlo está muy lejos, pero dijeron que habían logrado su objetivo inicial: "analizar el desarrollo del tejido cerebral humano y generar un sistema modelo ... para transferir conocimientos de modelos animales a un entorno humano ".

7. Cómo el ejercicio hace crecer su cerebro

La investigación sobre la "neurogénesis", la capacidad de ciertas áreas del cerebro para desarrollar nuevas células cerebrales, dio un giro emocionante en 2013. Un estudio publicado en la revista Metabolismo celular sugiere que no solo podemos fomentar el crecimiento de nuevas células cerebrales a través del ejercicio, sino que eventualmente puede ser posible "embotellar" ese beneficio con medicamentos recetados.

El hipocampo, un área del cerebro estrechamente relacionada con el aprendizaje y la memoria, es especialmente receptivo al crecimiento de nuevas neuronas en respuesta al ejercicio de resistencia. Exactamente cómo y por qué sucede esto no se entendía bien hasta hace poco. La investigación ha descubierto que el ejercicio estimula la producción de una proteína llamada FNDC5 que se libera en el torrente sanguíneo mientras sudamos. Con el tiempo, FNDC5 estimula la producción de otra proteína en el cerebro llamada Factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), que a su vez estimula el crecimiento de nuevos nervios y sinapsis, los puntos de conexión entre los nervios, y también preserva la supervivencia de las células cerebrales existentes.

En la práctica, esto se reduce a que el ejercicio de resistencia regular, como trotar, fortalece y hace crecer su cerebro. En particular, su memoria y capacidad de aprendizaje se estimulan al golpear el pavimento. Junto con los otros beneficios bien establecidos del ejercicio de resistencia, como la mejora de la salud del corazón, esta es una buena razón para ponerse en movimiento. Si trotar no es lo tuyo, hay muchas otras formas de activar el efecto de resistencia; incluso caminar a paso ligero de forma regular produce beneficios para el cerebro.

Los investigadores del Instituto de Cáncer Dana-Farber de la Escuela de Medicina de Harvard (HMS) también han descubierto que es posible capturar estos beneficios en una pastilla. La misma proteína que estimula el crecimiento del cerebro a través del ejercicio podría potencialmente ser embotellada y administrada a pacientes que experimentan deterioro cognitivo, incluidos los que se encuentran en las etapas iniciales de la enfermedad de Alzheimer y Parkinson.

"Lo que es emocionante es que se puede administrar una sustancia natural en el torrente sanguíneo que puede imitar algunos de los efectos del ejercicio de resistencia en el cerebro", dijo Bruce Spiegelman, PhD, de Dana-Farber y HMS y coautor principal de la investigación. informe con Michael E. Greenberg, PhD, presidente de neurobiología en HMS.

8. La estimulación eléctrica ayuda al cerebro a frenar

En la categoría "emocionante pero aterrador", la investigación publicada en el La revista de neurociencia demostró que la estimulación eléctrica inofensiva puede aumentar el autocontrol al amplificar los "frenos" del cerebro humano.

Investigadores del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston (UTHealth) y la Universidad de California en San Diego pidieron a los participantes del estudio que realizaran tareas simples en las que tenían que ejercer autocontrol para ralentizar su comportamiento. Al hacerlo, el equipo utilizó imágenes cerebrales para identificar las áreas de la corteza prefrontal de los participantes (a veces llamada el "centro de comando y control" del cerebro) asociadas con el comportamiento, lo que les permitió identificar el área específica del cerebro que necesitaría un impulso para hacer que la capacidad de "frenado" de cada participante sea más eficaz.

Luego colocaron electrodos en la superficie del cerebro de los participantes asociados con las áreas de la corteza prefrontal vinculadas con el comportamiento. Con una carga eléctrica imperceptible controlada por computadora, los investigadores pudieron mejorar el autocontrol en el momento exacto en que los participantes lo necesitaban.

"Hay un circuito en el cerebro para inhibir o frenar las respuestas", dijo Nitin Tandon, M.D., autor principal del estudio y profesor asociado en el Departamento de Neurocirugía Vivian L. Smith de la Facultad de Medicina de UTHealth. "Creemos que somos los primeros en demostrar que podemos mejorar este sistema de frenado con estimulación cerebral".

Aunque esta investigación evoca algunas visiones aterradoras, puede relajarse sabiendo que estamos muy lejos de controlar externamente el comportamiento de las personas. El verdadero valor de este estudio es demostrar que el circuito de autocontrol del cerebro puede amplificarse, al menos bajo ciertas condiciones, y eventualmente eso podría ser una buena noticia para quienes padecen trastornos del comportamiento como el TOC y el síndrome de Tourette.

9. Herramienta que busca la conciencia en el cerebro

Una herramienta experimental diseñada en 2013 para "espiar" en el cerebro de un paciente y encontrar signos de conciencia podría eventualmente brindar a los médicos una forma de juzgar con mayor precisión las posibilidades de recuperación de un trauma cerebral grave y, en el proceso, cambiar la naturaleza del final de la vida. decisiones.

Hasta ahora, los médicos no tienen muchos métodos disponibles para medir la conciencia de un paciente que no puede responder verbalmente o de otras formas sutiles en respuesta a preguntas simples, como parpadear, apretar una mano o levantar un dedo. En estos casos, por lo general, cuando un paciente ha sufrido una lesión cerebral grave, hay muchas conjeturas para determinar si la conciencia aún permanece bajo la superficie.

El mejor método clínico disponible para acercarse a una respuesta consiste en colocar al paciente en una máquina de resonancia magnética y escanear el cerebro mientras le dice al paciente que visualice una acción como lanzar una pelota o correr por un campo. Al rastrear los patrones de actividad en el cerebro del paciente, teóricamente es posible saber si la persona es capaz de reconocer y procesar inconscientemente la solicitud. Si parece que el cerebro del paciente puede responder aunque el paciente no pueda verbalizar la respuesta, se dice que la persona sufre de "síndrome de enclaustramiento".

El problema con este método es que no está nada claro qué es lo que realmente revela la actividad cerebral sobre la conciencia. Es posible una actividad cerebral significativa incluso en un estado vegetativo, y no es necesariamente una pista de que la recuperación sea posible.

Dado que la conciencia se extiende a través de múltiples regiones del cerebro, es posible que una parte del cerebro responda mientras que otras no responden por completo. Una forma de pensar en esto es que el motor de arranque de un motor de automóvil dañado sigue funcionando a pesar de que el gas no puede llegar al motor; se produce una "señal" mínima del motor de arranque girando la llave, aunque el motor no puede funcionar.

La nueva herramienta, desarrollada por investigadores de la Universidad de Milán en Italia, podría proporcionar a los médicos un método más objetivo que mida la complejidad de la conciencia de un paciente. La herramienta combina tres pasos: primero se envía un pulso magnético a través de una bobina al cerebro diseñado para "despertarlo", y luego un electroencefalograma mide la actividad de las ondas cerebrales producidas por las neuronas que se activan en respuesta al pulso. Finalmente, la actividad se mide a través de una fórmula que pone un punto más fino sobre la naturaleza de la conciencia del paciente.

Ese paso final es el ingrediente secreto que hace que esta herramienta sea diferente: en lugar de simplemente intentar identificar la actividad cerebral (algo que las máquinas de resonancia magnética ya pueden hacer), produce una medida de la complejidad de conciencia - lo que los investigadores llaman el índice de complejidad perturbadora (PCI). "La conciencia puede crecer y encogerse", dijo el Dr. Marcello Massimini, neurofisiólogo que dirigió la investigación, en un informe de AP sobre la herramienta experimental. Al determinar el nivel de "crecimiento" o "reducción", los médicos pueden evaluar de manera más objetiva si un paciente muestra un nivel adecuado de conciencia para recuperarse.

Los investigadores enfatizaron que la herramienta está lejos de convertirse en una opción médica de cabecera, pero la investigación abre la puerta a medir los niveles de conciencia que se correlacionan con la recuperación de una lesión cerebral grave. Este conocimiento podría cambiar potencialmente la forma en que se toman las decisiones sobre el final de la vida al proporcionar a los médicos y seres queridos un medio más firme para evaluar si un paciente tiene la capacidad de recuperarse.

El estudio fue publicado en la revista, Medicina traslacional de la ciencia.

10. El punto óptimo de los antidepresivos para los bebedores de café

La investigación del café es, en el mejor de los casos, una tontería: cada año surgen nuevos estudios que sugieren los beneficios y los inconvenientes de nuestro compañero matutino favorito. Pero en 2013, investigadores de la Escuela de Salud Pública de Harvard hicieron una contribución especialmente significativa a la investigación del café que encontró una correlación entre beber de 2 a 4 tazas de café con cafeína al día y un menor riesgo de suicidio entre los adultos.

El estudio, publicado en La Revista Mundial de Psiquiatría Biológica, fue una meta-revisión de tres extensos estudios de salud en los EE. UU. que incluyeron un total de 43,599 hombres y 164,825 mujeres. El consumo de cafeína (de té, refrescos y chocolate), café y café descafeinado se evaluó entre los participantes del estudio cada cuatro años mediante un cuestionario. En los tres estudios, el café representó la mayor parte de la cafeína consumida en un 71% del total.

Las causas de muerte se rastrearon durante el período de estudio mediante la revisión de los certificados de defunción. 277 muertes fueron el resultado de suicidio.

El análisis mostró que el riesgo de suicidio entre los adultos que bebían de 2 a 4 tazas de café (el equivalente a unos 400 mg de cafeína) al día era un 50% menor que el riesgo de los adultos que bebían café descafeinado o una taza o menos de café con cafeína. . Beber más de 4 tazas de café no se asoció con un menor riesgo de suicidio.

La neuroquímica detrás del hallazgo tiene sentido. Como se discutió en un artículo anterior, la cafeína actúa como un imitador experto de una sustancia química llamada adenosina en el cerebro y otras partes del cuerpo. La adenosina es una especie de sustancia química de control y equilibrio producida por las neuronas a medida que se activan durante el día, mientras más adenosina se produce, más el sistema nervioso reduce la actividad, hasta que finalmente nos quedamos dormidos y reiniciamos el proceso.

Al imitar la adenosina, la cafeína bloquea los receptores en el sistema nervioso para que no reciban las señales para disminuir el gasto de energía. Cuando eso sucede, aumentan los niveles de los neuroestimulantes de producción propia del cerebro, la dopamina y el glutamato, y experimentamos los efectos estimulantes del cerebro asociados con beber una gran taza de café. Esos efectos pueden ser un potente contrapeso a la depresión para un segmento de la población que bebe café.

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La mayoría de las personas agregarán algo, incluso cuando restar tenga más sentido.

¿Cómo harías un puente entre un pilar de dos bloques y otro de tres bloques de altura? La mayoría de la gente agregaría primero a la pila más corta. Por qué refleja un tipo de sesgo interno sobre cómo resolver problemas, concluye un nuevo estudio.

Nenov / Moment Open / Getty Images Plus

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Imagina un puente hecho de bloques de Lego. Un lado tiene tres piezas de soporte, el otro dos. ¿Cómo estabilizarías el puente? La mayoría de la gente agregaría una pieza a la pila corta, sugiere un nuevo estudio. Pero, ¿por qué no quitar una pieza de la pila más alta? Cuando se trata de bloques de Lego, ingredientes en una receta o palabras en un ensayo, la gente prefiere sumar, no restar.

En su lugar, se puede empujar a las personas a restar. Pero cambiar efectivamente esa preferencia parece requerir recordatorios o recompensas. Ese es el hallazgo de un nuevo estudio. Sus autores compartieron detalles del mismo en el 8 de abril. Naturaleza.

Esta preferencia por agregar no se limita a los bloques de construcción, la cocina y la escritura. También podría contribuir a los excesos actuales. Piense en hogares abarrotados, exceso de reglas gubernamentales e incluso una tendencia a contaminar, dice Benjamin Converse. Es un científico del comportamiento en la Universidad de Virginia en Charlottesville. Le preocupa que, debido a este sesgo hacia la adición, "nos estamos perdiendo toda una clase de soluciones".

Converse fue parte de un equipo que descubrió por primera vez este sesgo cuando le pidieron a 1.585 participantes del estudio que abordaran ocho acertijos y problemas. Cada uno podría resolverse agregando o quitando cosas. Un rompecabezas requería sombrear o borrar cuadrados en una cuadrícula para hacer un patrón simétrico. En otro, las personas podrían agregar o restar elementos en una lista de destinos previstos para mejorar su experiencia de vacaciones.

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En cada caso, la gran mayoría de las personas optaron por sumar y no por restar. Por ejemplo, de 94 participantes que completaron la tarea de cuadrícula, 73 agregaron cuadrados. Otros 18 cuadrados eliminados. Tres simplemente reelaboró ​​el número original de cuadrados.

Los investigadores sospechan que la mayoría de las personas suman por defecto simplemente porque restar nunca les viene a la mente. Pero a través de una serie de ensayos controlados, el equipo pudo empujar a los reclutas hacia la opción menos.

Pista Pista . . .

En una prueba, el equipo ofreció a 197 personas que deambulaban por un recinto universitario abarrotado un dólar para resolver un rompecabezas. La gente vio una estructura de Lego. Tenía una figura de pie sobre una plataforma con un gran pilar detrás de ella. Un solo bloque en una esquina del pilar sostenía un techo plano. Los investigadores pidieron a los participantes que estabilizaran el techo para evitar aplastar la figura.

En esta prueba, la gente tuvo que estabilizar un techo de Lego sobre una figura (representada por el trozo de papel). La mayoría de las personas agregaron bloques a pesar de que cada pieza costaba 10 centavos. Solo después de que los investigadores notaron que quitar las piezas era gratis, más personas consideraron quitar el bloque central y apoyar el techo en el pilar ancho debajo de él. Adams et al/Naturaleza 2021

Los investigadores advirtieron a 98 participantes que "cada pieza que agregas cuesta 10 centavos". Sin embargo, solo 40 de ellos pensaron en quitar el bloque desestabilizador para que el techo pudiera descansar sobre el amplio pilar de abajo. A los otros 99 participantes se les informó sobre el costo de 10 centavos de cada bloque adicional. Pero estas personas también aprendieron que "quitar piezas es gratis". Esa señal llevó a 60 de ellos a eliminar el bloqueo.

La práctica ayudó a los participantes a recordar esa elusiva opción de eliminar (restar) algo. En una variación de la prueba de cuadrícula, donde la resta dio la mejor solución, los participantes realizaron tres carreras de práctica. Cuando realizaron la tarea real, ahora más personas optaron por restar cuadrados que aquellos que resolvieron este problema sin práctica.

Lanzar información no relacionada a las personas reduce la posibilidad de que resten algo. De hecho, las personas agregaron aún más cuando luchan contra la sobrecarga de información, informa el nuevo estudio.

“Cuando las personas intentan mejorar algo ... no creen que puedan eliminar o restar a menos que se les pida que lo hagan de alguna manera”, dice Gabrielle Adams. Es una científica del comportamiento que también trabaja en la Universidad de Virginia.

En cierto nivel, la gente parece darse cuenta de que la resta es menos natural que la suma, dicen los autores. Eso puede ser lo que hay detrás de dichos como "menos es más" y la ahora infame recomendación de Marie Kondo de que la gente se deshaga de todo lo que no produce alegría.

Pero frenar nuestro amor por el exceso requerirá más que empujones y una mente clara, sospecha Hal Arkes. Es investigador de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. Allí estudia el juicio y la toma de decisiones. Los líderes políticos y organizativos realmente odian reducir la grasa, señala. Parece que sienten que "si agregas más personas y más dólares, no te harás enemigos", dice Arkes. "Simplemente harás amigos". Para ellos, argumenta, "la resta tiene serios inconvenientes".

Palabras de poder

parcialidad: La tendencia a tener una perspectiva o preferencia particular que favorece algo, un grupo o una elección. Los científicos a menudo "ciegan" a los sujetos a los detalles de una prueba (no les diga qué es) para que sus sesgos no afecten los resultados.

red: (en matemáticas o mapeo) Una red de líneas que se cruzan a intervalos regulares, formando cajas o rectángulos, o un campo ordenado de puntos que marcan donde cada par de líneas se cruzan o se cruzan entre sí.

político: (n. política) Un adjetivo que se refiere a las actividades de las personas encargadas de gobernar pueblos, estados, naciones u otros grupos de personas. Puede involucrar deliberaciones sobre la creación o modificación de leyes, el establecimiento de políticas para las comunidades gobernadas e intentos de resolver conflictos entre personas o grupos que desean cambiar las reglas o los impuestos o la interpretación de las leyes. Las personas que asumen estas tareas como trabajo (profesión) se conocen como políticos.

recluta: (sustantivo) Nuevo miembro de un grupo o ensayo humano. (verbo) Inscribir a un nuevo miembro en un ensayo de investigación. Algunos pueden recibir dinero u otra compensación por su participación, especialmente si ingresan al ensayo sanos.

recompensa: (En comportamiento animal) Un estímulo, como una bolita de comida sabrosa, que se le ofrece a un animal o persona para que cambie su comportamiento o aprenda una tarea.

Citas

Diario: G.S. Adams y col.. La gente pasa por alto sistemáticamente los cambios sustractivos. Naturaleza. Vol. 592, 8 de abril de 2021, pág. 258. doi: 10.1038 / s41586-021-03380-y.

Sobre Sujata Gupta

Sujata Gupta es escritora de ciencias sociales y vive en Burlington, Vt.

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Un estudiante de sincronía

Ya sea en la pista de patinaje o en el laboratorio de psicología, la estudiante de posgrado Alexandra Paxton está investigando cómo la gente se mete en la cabeza de sus amigos y enemigos.

Como "bloqueadora" o defensora de las Rollin 'Roulettes Derby Girls, Alexandra Paxton usa medias de rejilla, lápiz labial rojo y calcetines hasta la rodilla. Pero no te dejes engañar por el atuendo femenino. Mientras dos equipos de cinco jugadores patinan por la pista de patinaje sobre ruedas, Paxton trabaja con sus compañeros de equipo para detener a los "bloqueadores" o anotadores, mediante controles de hombros, controles de cadera o forzándolos a salir de los límites.

"Tienes que anticipar dónde estará el bloqueador del otro equipo y encontrar una manera de ponerte frente a ella y derribarla o sacarla de la pista", dice Paxton.

Resulta que la forma en que amigos y enemigos sincronizan sus movimientos se superpone con la investigación de Paxton como estudiante graduado de psicología cognitiva experimental en la Universidad de California, Merced. Específicamente, está observando cómo el conflicto afecta la tendencia de las personas a coordinar inconscientemente sus movimientos, pensamientos y patrones de lenguaje.

"Gran parte de la investigación sobre sincronía hasta ahora se ha centrado en tareas amistosas o neutrales: cómo las personas interactúan mientras tocan con el dedo o hablan sobre programas de televisión", dice. "Pero creo que puede haber diferentes formas en que la sincronía opera durante situaciones de conflicto".

Su línea de investigación tiene el potencial de ampliar nuestra comprensión de las estrategias de comunicación efectivas, dice el asesor de Paxton, Rick Dale, PhD.

"El estudio de la sincronía nos está ayudando a comprender cómo podemos utilizar los movimientos corporales y formas particulares de lenguaje para influir entre nosotros y, por lo tanto, comunicarnos de manera más eficaz", dice. "Alexandra quiere entender cómo estos patrones entran en juego cuando interactúas asimétricamente con alguien, durante un conflicto o una discusión".

Las preguntas fundamentales: ¿Evitará la gente intentar sincronizarse con su oponente o intentarán sincronizarse con él para ser más persuasivo?


Escollos para la resolución de problemas

Sin embargo, no todos los problemas se resuelven con éxito. ¿Qué desafíos nos impiden resolver un problema con éxito? Albert Einstein dijo una vez: "La locura es hacer lo mismo una y otra vez y esperar un resultado diferente". Imagínese una persona en una habitación que tiene cuatro puertas. Una puerta que siempre estuvo abierta en el pasado ahora está cerrada. La persona, acostumbrada a salir de la habitación por esa puerta en particular, sigue tratando de salir por la misma puerta a pesar de que las otras tres puertas están abiertas. La persona está atascada, pero solo necesita ir a otra puerta, en lugar de intentar salir por la puerta cerrada. A conjunto mental es donde persiste en abordar un problema de una manera que ha funcionado en el pasado pero que claramente no funciona ahora. Fijación funcional es un tipo de conjunto mental en el que no se puede percibir que un objeto se utilice para otra cosa que no sea para lo que fue diseñado. Durante el Apolo 13 misión a la luna, los ingenieros de la NASA en Mission Control tuvieron que superar la fijación funcional para salvar las vidas de los astronautas a bordo de la nave espacial. Una explosión en un módulo de la nave espacial dañó múltiples sistemas. Los astronautas estaban en peligro de ser envenenados por niveles crecientes de dióxido de carbono debido a problemas con los filtros de dióxido de carbono. Los ingenieros encontraron una manera de que los astronautas usaran bolsas de plástico de repuesto, cinta adhesiva y mangueras de aire para crear un filtro de aire improvisado, que salvó la vida de los astronautas.

Enlace al aprendizaje

Mira esto Apolo 13 escena donde el grupo de ingenieros de la NASA se encarga de superar la fijación funcional.

Los investigadores han investigado si la cultura afecta la fijación funcional. En un experimento, se pidió a los individuos del grupo Shuar en Ecuador que usaran un objeto para un propósito diferente al que originalmente estaba destinado. Por ejemplo, a los participantes se les contó una historia sobre un oso y un conejo que estaban separados por un río y se les pidió que seleccionaran entre varios objetos, incluida una cuchara, una taza, gomas de borrar, etc., para ayudar a los animales. La cuchara era el único objeto lo suficientemente largo como para atravesar el río imaginario, pero si la cuchara se presentaba de una manera que reflejaba su uso normal, los participantes tardaron más en elegir la cuchara para resolver el problema. (German & amp Barrett, 2005). Los investigadores querían saber si la exposición a herramientas altamente especializadas, como ocurre con los individuos en las naciones industrializadas, afecta su capacidad para trascender la fijación funcional. Se determinó que la fijación funcional se experimenta tanto en culturas industrializadas como no industrializadas (German & amp Barrett, 2005).

Intentalo

Para tomar buenas decisiones, utilizamos nuestro conocimiento y nuestro razonamiento. A menudo, este conocimiento y razonamiento es sólido y sólido. A veces, sin embargo, nos dejamos influir por prejuicios o por otros que manipulan una situación. Por ejemplo, supongamos que usted y tres amigos querían alquilar una casa y tenían un presupuesto objetivo combinado de $ 1,600. El agente inmobiliario le muestra solo casas muy deterioradas por $ 1,600 y luego le muestra una casa muy bonita por $ 2,000. ¿Podría pedirle a cada persona que pague más en alquiler para obtener la casa de $ 2,000? ¿Por qué el agente inmobiliario le mostraría las casas en ruinas y la bonita casa? El agente inmobiliario puede estar desafiando su sesgo de anclaje. Un sesgo de anclaje ocurre cuando te concentras en un dato cuando tomas una decisión o resuelves un problema. En este caso, está tan concentrado en la cantidad de dinero que está dispuesto a gastar que es posible que no reconozca qué tipos de casas están disponibles a ese precio.

los sesgo de confirmación es la tendencia a concentrarse en la información que confirma sus creencias existentes. Por ejemplo, si cree que su profesor no es muy agradable, se da cuenta de todos los casos de comportamiento grosero que exhibe el profesor mientras ignora las innumerables interacciones agradables en las que participa a diario. Este sesgo prueba que las primeras impresiones son importantes y que tendemos a buscar información para confirmar nuestros juicios iniciales sobre los demás.

Míralo

Mire este video de Big Think para obtener más información sobre el sesgo de confirmación.

Sesgo de retrospectiva te lleva a creer que el evento que acabas de experimentar fue predecible, aunque en realidad no lo fue. En otras palabras, sabías desde el principio que las cosas saldrían como lo hicieron. Sesgo representativo describe una forma defectuosa de pensar, en la que involuntariamente estereotipas a alguien o algo, por ejemplo, puedes suponer que tus profesores pasan su tiempo libre leyendo libros y participando en una conversación intelectual, porque la idea de que pasen su tiempo jugando voleibol o visitando una diversión park no encaja con tus estereotipos de profesores.

Finalmente, el disponibilidad heurística es una heurística en la que toma una decisión basada en un ejemplo, información o experiencia reciente que está fácilmente disponible para usted, aunque puede no ser el mejor ejemplo para informar su decisión. Para usar un ejemplo común, ¿adivinaría que hay más asesinatos o más suicidios en Estados Unidos cada año? Cuando se les pregunta, la mayoría de la gente adivina que hay más asesinatos. En verdad, cada año hay el doble de suicidios que de asesinatos. Sin embargo, los asesinatos parecen más comunes porque escuchamos mucho más sobre asesinatos en un día promedio. A menos que alguien que conocemos o alguien famoso se quite la vida, no es noticia. Asesinatos, en cambio, los vemos en las noticias todos los días. Esto lleva a la suposición errónea de que cuanto más fácil es pensar en instancias de algo, más a menudo ocurre.

Míralo

Vea el siguiente video para ver un ejemplo de la heurística de disponibilidad.


Los sesgos tienden a “preservar lo que ya está establecido, a mantener nuestros conocimientos, creencias, actitudes e hipótesis preexistentes” (Aronson, 1995 Kahneman, 2011). Estos sesgos se resumen en la Tabla 2 a continuación.

Tabla 2. Resumen de sesgos de decisión
Parcialidad Descripción
Fondeo Tendencia a centrarse en un dato en particular al tomar decisiones o resolver problemas
Confirmación Se centra en la información que confirma las creencias existentes.
Comprensión retrospectiva Creencia de que el evento que acababa de experimentar era predecible.
Representante Estereotipos involuntarios de alguien o algo.
Disponibilidad La decisión se basa en un precedente disponible o en un ejemplo que puede ser defectuoso.

Enlace al aprendizaje

Obtenga más información sobre la heurística y los sesgos comunes a través del artículo & # 82208 Errores de pensamiento comunes que cometen nuestros cerebros todos los días y cómo prevenirlos & # 8221 por Belle Beth Cooper.


ESTRATEGIAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Cuando se le presenta un problema, ya sea un problema matemático complejo o una impresora averiada, ¿cómo lo resuelve? Antes de encontrar una solución al problema, primero se debe identificar claramente el problema. Después de eso, se puede aplicar una de las muchas estrategias de resolución de problemas, que con suerte resultará en una solución.

Una estrategia de resolución de problemas es un plan de acción que se utiliza para encontrar una solución. Las diferentes estrategias tienen diferentes planes de acción asociados ([enlace]). Por ejemplo, una estrategia muy conocida es el ensayo y error. El viejo adagio, "Si al principio no tiene éxito, inténtelo, inténtelo de nuevo" describe prueba y error. En términos de su impresora rota, puede intentar verificar los niveles de tinta, y si eso no funciona, puede verificar para asegurarse de que la bandeja de papel no esté atascada. O tal vez la impresora no esté realmente conectada a su computadora portátil. Al usar prueba y error, continuaría probando diferentes soluciones hasta que resolviera su problema. Aunque el ensayo y error no suele ser una de las estrategias más eficientes en el tiempo, es una de las que se utilizan habitualmente.

Estrategias de resolución de problemas
Método Descripción Ejemplo
Prueba y error Continúe probando diferentes soluciones hasta que se resuelva el problema Reiniciar el teléfono, apagar el WiFi, apagar el bluetooth para determinar por qué su teléfono no funciona correctamente
Algoritmo Fórmula de resolución de problemas paso a paso Manual de instrucciones para instalar nuevo software en su computadora
Heurístico Marco general de resolución de problemas Trabajar al revés dividiendo una tarea en pasos

Otro tipo de estrategia es un algoritmo. Un algoritmo es una fórmula de resolución de problemas que le proporciona instrucciones paso a paso que se utilizan para lograr el resultado deseado (Kahneman, 2011). Puede pensar en un algoritmo como una receta con instrucciones muy detalladas que producen el mismo resultado cada vez que se realizan. Los algoritmos se utilizan con frecuencia en nuestra vida diaria, especialmente en informática. Cuando realiza una búsqueda en Internet, los motores de búsqueda como Google utilizan algoritmos para decidir qué entradas aparecerán primero en su lista de resultados. Facebook también utiliza algoritmos para decidir qué publicaciones mostrar en su suministro de noticias. ¿Puede identificar otras situaciones en las que se utilizan algoritmos?

Una heurística es otro tipo de estrategia de resolución de problemas. Mientras que un algoritmo debe seguirse exactamente para producir un resultado correcto, una heurística es un marco general de resolución de problemas (Tversky & amp Kahneman, 1974). Puede pensar en estos como atajos mentales que se utilizan para resolver problemas. Una "regla empírica" ​​es un ejemplo de heurística. Esta regla ahorra tiempo y energía a la persona al tomar una decisión, pero a pesar de sus características de ahorro de tiempo, no siempre es el mejor método para tomar una decisión racional. Se usan diferentes tipos de heurísticas en diferentes tipos de situaciones, pero el impulso de usar una heurística ocurre cuando se cumple una de cinco condiciones (Pratkanis, 1989):

  • Cuando uno se enfrenta a demasiada información
  • Cuando el tiempo para tomar una decisión es limitado
  • Cuando la decisión a tomar no es importante
  • Cuando hay acceso a muy poca información para usar en la toma de decisiones.
  • Cuando le viene a la mente una heurística apropiada en el mismo momento

Trabajar al revés es una heurística útil en la que comienzas a resolver el problema concentrándote en el resultado final. Considere este ejemplo: vive en Washington, D.C. y ha sido invitado a una boda a las 4 p.m. del sábado en Filadelfia. Sabiendo que la Interestatal 95 tiende a retroceder cualquier día de la semana, debe planificar su ruta y programar su salida en consecuencia. Si desea estar en el servicio de bodas a las 3:30 p. M. Y tarda 2,5 horas en llegar a Filadelfia sin tráfico, ¿a qué hora debe salir de su casa? Utiliza la heurística de trabajar al revés para planificar los eventos de su día de forma regular, probablemente sin siquiera pensar en ello.

Otra heurística útil es la práctica de lograr una gran meta o tarea dividiéndola en una serie de pasos más pequeños. Los estudiantes a menudo usan este método común para completar un gran proyecto de investigación o un ensayo extenso para la escuela. Por ejemplo, los estudiantes normalmente hacen una lluvia de ideas, desarrollan una tesis o un tema principal, investigan el tema elegido, organizan su información en un esquema, escriben un borrador, revisan y editan el borrador, desarrollan un borrador final, organizan la lista de referencias y revisan su trabajo antes de entregar el proyecto. La gran tarea se vuelve menos abrumadora cuando se divide en una serie de pequeños pasos.

Las habilidades para resolver problemas pueden mejorar con la práctica. Muchas personas se desafían a sí mismas todos los días con acertijos y otros ejercicios mentales para mejorar sus habilidades de resolución de problemas. Los rompecabezas de Sudoku aparecen a diario en la mayoría de los periódicos. Normalmente, un sudoku es una cuadrícula de 9 × 9. El sudoku simple a continuación ([enlace]) es una cuadrícula de 4 × 4. Para resolver el rompecabezas, complete las casillas vacías con un solo dígito: 1, 2, 3 o 4. Estas son las reglas: Los números deben sumar 10 en cada casilla en negrita, cada fila y cada columna; sin embargo, cada dígito puede solo aparecen una vez en un cuadro, una fila y una columna en negrita. Toma el tiempo mientras resuelves este acertijo y compara tu tiempo con el de un compañero de clase.

¿Cuánto tiempo te llevó resolver este sudoku? (Puede ver la respuesta al final de esta sección).

Aquí hay otro tipo de rompecabezas popular ([enlace]) que desafía sus habilidades de razonamiento espacial. Conecte los nueve puntos con cuatro líneas rectas conectadas sin levantar el lápiz del papel:

Lo averiguaste? (La respuesta está al final de esta sección). Una vez que comprenda cómo resolver este rompecabezas, no lo olvidará.

Eche un vistazo al acertijo lógico "Escalas desconcertantes" a continuación ([enlace]). Sam Loyd, un conocido maestro de rompecabezas, creó y refinó innumerables rompecabezas a lo largo de su vida (Cyclopedia of Puzzles, n.d.).